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肽毒素作为生物威胁以及人工智能系统增强生物安全的潜力
生物武器已经使用了数千年，但合成技术的最新进展使肽和蛋白质毒素的生产更加容易，并对全球生物安全构成威胁。天然毒素，如芋螺毒素、某些溶血化合物和肠毒素，都是肽类毒剂，可以在生物安全措施薄弱的环境中合成，并初步武器化，用于对较小的目标造成致命或非致命影响。技术进步正在改变生物武器周围的威胁格局，并可能促使威胁从国家支持转向更微观层面，这些威胁源于恐怖组织、内部威胁和孤狼式袭击。在这里，我们向读者概述了肽和蛋白质毒素的威胁，提供了强效肽毒素的例子，并介绍了一项拟议的生物安全计划的能力，该计划利用人工智能将商业核苷酸和肽合成供应商联合起来。
苏云金芽孢杆菌及其毒素的生物技术进步：最近的更新
广泛的害虫，主要是鳞翅目（毛毛虫），双翅目（蚊子和黑蝇）和鞘翅目（甲虫幼虫）（Sanchis 2011）。bt的特征是在孢子形成过程中生产，内毒素蛋白（称为哭泣的蛋白），这些蛋白会积聚并形成晶体包含体。昆虫必须消耗/摄取这些哭泣的蛋白质，才能感受到其作用，直到昆虫死亡。在摄入后，昆虫中肠内的碱性条件会导致晶体的溶解化，从而将其转化为有毒的核心碎片（Sansinenea 2019）。这些有毒蛋白与位于昆虫中肠上皮细胞上的受体（糖蛋白或糖蛋白）结合（Bravo等人2011）。结合后，毒素会改变其构象，从而使其插入细胞膜并形成阳离子选择通道（Bravo等。2013）。当形成足够的这些通道时，几个阳离子进入了细胞。这会导致细胞内部的渗透不平衡，从而导致中肠上皮完整性的丧失。这使碱性肠道果汁和细菌可以通过中肠地下膜，杀死昆虫。当用作喷雾剂时，这些毒素无效地防止昆虫攻击植物的根或植物的内部部分（Sanahuja等人。2011）。这些局限性引发了人们对开发新的遗传修饰植物和细菌表达哭泣和其他BT-杀虫基因的兴趣，以便提供更有效的毒素递送系统来控制这些昆虫（Azizoglu和Karabörklü2021）。2021; Lazarte等。在生物技术技术（例如基因工程）中的持续进展，具有计算生物学的能力，导致了有关BT的发展和发现。在这种情况下，全球各个研究小组对寻找具有新的抑制活性范围和高水平的毒性毒素的新型哭泣毒素非常感兴趣，这是针对虫害的一种替代品，这种毒性毒性具有更高的抗药性水平（Hou等人 2019; Crickmore等。 2021）。 结果，使用术基因组数据，遗传修饰（GM）微生物的发展的持续菌株改善正在成为不可避免的能够实现非本地基因表达和改善本机生产国以发展遗传学改善菌株的工具包（Liu等人（Liu等）（Liu等人。 2017; Azizoglu等。 2020）。 今天的新一代方法，例如模拟和动态研究，2019; Crickmore等。2021）。结果，使用术基因组数据，遗传修饰（GM）微生物的发展的持续菌株改善正在成为不可避免的能够实现非本地基因表达和改善本机生产国以发展遗传学改善菌株的工具包（Liu等人（Liu等）（Liu等人。2017; Azizoglu等。2020）。今天的新一代方法，例如模拟和动态研究，
蛋白质结合的尿毒症毒素作为心血管，肾脏和代谢性疾病的治疗靶点
心血管 - 基德尼代谢（CKM）综合征是一种全身临床疾病，其特征是代谢异常，慢性肾脏疾病和心血管疾病之间的病理和生理相互作用，导致多器官功能障碍以及心血管界面发病率高。在这些患者中，管理CKM综合征风险的传统方法不足，需要针对特定CKM综合征风险因素的策略。越来越多的证据表明，解决尿毒症毒素和/或尿毒症毒素引起的途径可能会降低CKM综合征的风险并治疗疾病。本综述探讨了尿毒症毒素中心脏，肾脏和代谢途径之间的相互作用，并强调了尿毒症毒素作为这些疾病病理生理学中潜在的治疗靶靶标的显着作用。旨在调节这些尿毒症毒素的策略为逆转和管理CKM综合征提供了潜在的途径，为其临床诊断和治疗提供了新的见解。
基于抗体的毒素和其他活性分子的癌症治疗
放射治疗和化疗药物在癌症治疗中的应用已显示出明显的抗肿瘤作用，但也有局限性（由于对肿瘤细胞缺乏选择性而产生显著的副作用、产生耐药性以及发生继发性恶性肿瘤）。因此，人们大力推动替代疗法（如免疫疗法）的研究和开发，以寻找对转化细胞具有更高特异性且非特异性毒性更低的疗法。免疫疗法的优势在于其特性（识别细胞膜上的特定靶标），这些特性完全独立于化疗和放疗所基于的参数。这导致副作用的叠加和对化疗和放疗有抗性的细胞克隆的细胞毒性不受影响。今天，受埃尔利希“魔法子弹”概念的启发，最有前途的研究方法之一是将药理活性分子与载体（主要是抗体）连接起来，以便选择性地递送到靶细胞。这些杂合物主要应用于癌症治疗领域的研究 [ 1 ]。因此，大多数免疫治疗方法都集中于针对癌细胞表面的特定抗原。这种方法的一个基本要求是靶分子局限于要破坏的细胞群，或者至少靶分子不存在于干细胞或其他对生物体生存至关重要的细胞类型中。抗体是最常用的载体，因为它们在血液中稳定，并且对靶抗原具有亲和力和亲和力。许多不同的分子已被用作毒性部分；研究最多的是毒素（细菌或植物）、药物、放射性核素和人类酶。最常用的细菌毒素是假单胞菌外毒素 A (PE) [ 2 ] 和白喉毒素 (DT) [ 3 ]，它们通过 NAD 依赖的延长因子 2 的 ADP 核糖基化抑制翻译，导致细胞死亡。最常用于治疗目的的植物毒素是核糖体失活蛋白 (RIP) [ 4 , 5 ]，主要是蓖麻毒素 [ 6 ] 和皂草毒素 [ 7 ]。RIP 也称为多核苷酸：腺苷糖基化酶 [ 8 ]，因为它们能够从许多不同的多核苷酸底物中去除腺嘌呤，通过多种机制导致细胞死亡 [ 9 – 11 ]。本期特刊汇集了五篇科学文章，重点介绍了基于抗体的毒素和其他活性分子对抗恶性细胞的知识进展，从而揭示了它们在抗癌治疗中的潜力。如上所述，识别/选择有效靶标是针对特定癌症进行免疫治疗的战略重要行动。连接蛋白细胞粘附分子 4 (NECTIN4) 是皮肤鳞状细胞癌的潜在治疗靶标，第二种最常见的皮肤癌。在大多数皮肤鳞状细胞癌研究组织和 A431 细胞系的质膜上均发现了 NECTIN4 的表达。NECTIN4 被证实在调节细胞间相互作用、皮肤鳞状细胞癌细胞的迁移和增殖中发挥作用 [12]。前列腺特异性膜抗原 (PSMA) 是一种可靠的标记物，非常适合前列腺癌 (PCa) 的成像和治疗。抗 PSMA 抗体的有效性
塑料警告我们孩子生活中的五种毒素以及如何避免它们。
多氯联苯是一类化学物质，曾被广泛用作某些塑料和电气设备的阻燃剂。它们被归类为持久性有机污染物 (POP)，这意味着它们可以在环境中长期保持稳定，广泛传播，积聚在生物体的脂肪组织中，对人类和野生动物都有毒。尽管大多数国家都禁止使用多氯联苯，但 2016 年的一项研究在各种玩具使用的彩色颜料中检测到了它们。
N-乙酰半胱氨酸改变了天然混合物中链格孢毒素的遗传毒性和雌激素特性
目前尚不清楚链格孢属植物产生的复杂霉菌毒素混合物在生理条件下是否具有雌激素作用和/或遗传毒性，特别是考虑到它与食品中的抗氧化剂同时存在。因此，本研究重点探讨了 N-乙酰半胱氨酸 (NAC) 作为代表性抗氧化 SH 供体对特征性链格孢毒素 alter-nariol (AOH)、altertoxin-II (ATX-II) 和链格孢培养物的复杂提取物 (CE) 上述毒理学终点的影响。以石川细胞为体外模型，我们通过 LC-MS/MS 监测毒素浓度的变化，通过碱性磷酸酶测定法监测雌激素性，通过磺酰罗丹明 B 测定法监测细胞毒性，通过单细胞凝胶电泳法监测遗传毒性，并通过定量实时 PCR 监测选定的目的基因的转录。结果表明，在 NAC 存在下，携带环氧化物的苝醌（如 ATX-II）的强烈遗传毒性作用被消除。ATX-II/AOH 混合物的细胞效应主要由苝醌的遗传毒性决定。在这种混合物中，当与 NAC 共培养时，AOH 恢复了其雌激素性。相反，用 NAC 处理 AOH/CE 混合物不会导致雌激素性恢复，但会增强抗雌激素作用。这些发现与基因转录数据一致，表明芳烃受体 (AhR) 是链格孢毒素诱导的对雌激素受体信号的拮抗作用的主要介质。综上所述，进一步研究非遗传毒性苝醌的潜在内分泌干扰特性应成为这些新兴污染物领域未来的研究重点。© 2022 作者。由 Elsevier BV 代表科爱传播有限公司提供出版服务。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/ 4.0/）。
DNA脱甲基解释了番茄如何将其苦毒素转化为更可口的
要找出蛋白质在转化过程中扮演的角色，研究人员设计了番茄植物来开关和关闭生产，使他们能够看到他们的影响。他们发现了一种叫做DML2的，该DML2在关闭产量时阻止了糖基类动物的分解，使水果太苦了，无法吃。进一步的研究表明，该蛋白质能够通过称为脱甲基化的化学过程分解糖基虫类。
回顾不仅仅是毒素——设计下一代抗体药物偶联物的当前前景
抗体药物偶联物 (ADC) 正迅速成为靶向治疗的基石，尤其是用于治疗癌症。目前，FDA 已批准 12 种 ADC，其中 8 种是在过去五年内批准的，还有许多候选药物处于临床试验阶段。ADC 的良好临床前景不仅促进了新型偶联技术的开发，还促进了抗体形式、连接子和有效载荷的开发。虽然目前批准的大多数 ADC 依赖于细胞毒性小分子弹头，但新型有效载荷和非经典抗体形式所带来的替代作用模式正在引起人们的关注。在这篇综述中，我们总结了 ADC 技术的现状，并全面研究了替代有效载荷，例如毒性蛋白、细胞因子、PROTAC 和寡核苷酸，并强调了多特异性抗体形式作为下一代治疗性抗体偶联物的潜力。
接触依赖性生长抑制 (CDI) 系统部署了一大批多态离子载体毒素，用于细菌间竞争
接触依赖性生长抑制 (CDI) 是一种由 CdiA 效应蛋白介导的广泛存在的细菌间竞争形式。CdiA 存在于抑制剂细胞表面，并在接触时将其有毒的 C 末端区域 (CdiA-CT) 传递到邻近的细菌中。抑制剂细胞还会产生 CdiI 免疫蛋白，这些蛋白可中和 CdiA-CT 毒素以防止自我抑制。在这里，我们描述了一组不同的 CDI 离子载体毒素，它们会消散目标细菌中的跨膜电位。这些 CdiA-CT 毒素由基于 AlphaFold2 建模的两个不同域组成。C 末端离子载体域都预测会形成能够跨越细胞膜的五螺旋束。N 末端“进入”域的结构各不相同，似乎劫持了不同的整合膜蛋白，以促进毒素组装到脂质双层中。大肠杆菌分离株部署的 CDI 离子载体根据其进入域结构分为六大类。比较序列分析鉴定出第 1 组和第 3 组（AcrB）、第 2 组（SecY）和第 4 组（YciB）的离子载体毒素受体蛋白。利用正向遗传学方法，我们鉴定出第 5 组和第 6 组离子载体的新受体。第 5 组利用由 puuP 和 plaP 编码的同源腐胺输入蛋白，第 6 组毒素识别由旁系同源 dtpA 和 dtpB 基因编码的二肽/三肽转运蛋白。最后，我们发现离子载体结构域表现出显著的组内序列变异，特别是在预测与 CdiI 相互作用的位置。因此，相应的免疫蛋白也具有高度多态性，通常与同一组的成员仅共享约 30% 的序列同一性。竞争实验证实，免疫蛋白对其同源离子载体具有特异性，无法抵御来自同一组的其他毒素。这种蛋白质相互作用网络的特异性为大肠杆菌分离株之间的自体/非自体识别提供了一种机制。